En el ámbito de las operaciones de mecanizado, conseguir precisión y fiabilidad es una búsqueda constante. Sandvik Coromant, especialista del sector, se ha enfrentado a este reto con una herramienta que promete revolucionar los procesos de fresado. Sangram Dash, director de Aplicaciones de Productos de Fresado Intercambiable aen Sandvik Coromant, explica cómo un concepto innovador para aplicaciones de fresado en materiales ISO K e ISO P, CoroMill® MF80, permite un mecanizado más preciso y rentable.

El fresado en escuadra de casi 90 grados es muy recomendable en aplicaciones de mecanizado debido a su capacidad para crear componentes precisos, lo cual supone un requisito necesario a medida que los motores de automoción se vuelven más complejos. Los fabricantes de equipos originales (OEM) de automoción se esfuerzan por fabricar piezas que cumplan tolerancias más estrechas y de acuerdo con diseños más elaborados y contemporáneos.

Entre estos componentes más sofisticados se encuentran las cajas de transmisión de los bloques de motor, las cajas protectoras de las cajas de engranajes y las manguetas de acero. Debido a la complejidad de la forma de estos componentes y a las consiguientes limitaciones de fijación, es más aconsejable utilizar una herramienta de fresado en escuadra de casi 90 grados.  Esto se debe a que la herramienta es capaz de mecanizar eficazmente componentes de gran complejidad con cargas axiales bajas, lo que supone un ahorro de costes y una mayor eficacia en el proceso de fabricación. Una fresa en escuadra de casi 90 grados también aporta ventajas económicas.

Sin embargo, en aplicaciones de voladizos largos, el fresado en escuadra suele conllevar problemas de vibraciones. Las vibraciones de la herramienta en las aplicaciones de fresado en escuadra pueden causar efectos perjudiciales como fuerzas de corte desiguales, que dan lugar a un acabado superficial deficiente y a una reducción de la precisión.

Las vibraciones excesivas también aceleran el desgaste de la herramienta, disminuyendo su vida útil y aumentando los costes de producción. Además, pueden provocar imprecisiones en la pieza e incluso daños en la máquina. Minimizar las vibraciones de la herramienta es crucial para conseguir operaciones de fresado en escuadra de alta calidad y precisión.

Nuevo concepto de fresado

Todos estos retos llevaron a Sandvik Coromant a desarrollar un concepto de fresado para aplicaciones de fresado para la automoción en materiales ISO K e ISO P. Basado en la tecnología existente CoroMill® 345, el concepto de fresado CoroMill® MF80 está diseñado para el fresado seguro de planeado y escuadrado en operaciones de casi 90 grados con restricciones de fijación.

La MF80 puede ofrecer un ángulo de aproximación aún mayor, de 89,5 grados, en comparación con otras soluciones del mercado que son capaces de alcanzar entre 84 y 88 grados. El ángulo más estrecho ofrece ventajas añadidas en términos de arranque de material y de existencias que quedan para las operaciones siguientes.

En el sector de la automoción, donde cada inversión se examina con lupa, no se puede exagerar la importancia de una herramienta de corte fiable. Por ello, la CoroMill® MF80 se ofrece con la  protección de una placa de apoyo, el metal duro de protección detrás de la plaquita, en el cuerpo de la fresa, que sujeta y bloquea la plaquita en una posición definida cuando está montada. La placa de apoyo minimiza el movimiento de la plaquita para reducir las vibraciones no deseadas y los daños en la plaquita, protegiendo la fresa en caso de accidente. Por ello, la falta de protección en la placa de apoyo puede reducir la fiabilidad y provocar posibles daños.

Es posible que algunas herramientas no prioricen el control de las vibraciones, lo que puede provocar un mayor desgaste de la herramienta, una disminución de la precisión y, potencialmente, comprometer la calidad de la pieza. CoroMill® MF80 se ofrece con cuerpos de fresa un 40 % más ligeros, lo que juega un papel esencial para mantener la estabilidad y la precisión en aplicaciones de voladizo largo.

Pruebas de mecanizado

Las ventajas de rendimiento de la CoroMill® MF80 se han demostrado frente a las herramientas de la competencia. La CoroMill® MF80 y una fresa en escuadra de la competencia se probaron en una aplicación de desbaste en una pieza de fundición ISO-K, para producir componentes de soporte y de transmisión.

Ambas herramientas se probaron en las mismas condiciones de trabajo, con los mismos parámetros de corte y el mismo tiempo de ciclo. La CoroMill® MF80 medía 80 mm de diámetro y tenía una plaquita menos que la herramienta de la competencia. El resultado final fue que la vida útil de un filo se incrementó en un 54 %, lo que significa que la CoroMill® MF80 produjo 15 componentes frente a los 10 producidos por la herramienta de la competencia.

Posteriormente, se probó la CoroMill® MF80 en una aplicación de fresado en escuadra de desbaste en una pieza de acero ISO-P, para fabricar componentes de bombas y válvulas. Para optimizar el proceso, se utilizó una fresa CoroMill® MF80 de 80 mm de diámetro con una densidad de plaquita mayor. Una densidad de plaquita mayor reparte las fuerzas de corte entre más filos, lo que reduce el desgaste y mejora el rendimiento del mecanizado. Además, proporciona mayor estabilidad y apoyo a la herramienta, lo que permite un corte más suave.

La herramienta de la competencia se utilizó con cinco plaquitas, mientras que la CoroMill® MF80 se utilizó con ocho. Esto significa que la herramienta CoroMill® MF80 pudo trabajar en la pieza con más filos de corte simultáneamente, lo que permitió un arranque de material más rápido y eficaz. Al utilizar más filos de corte disponibles, la CoroMill® MF80 pudo maximizar la capacidad de la máquina y el rendimiento potencial, garantizando que la máquina funcionara con una eficiencia óptima.

La CoroMill® MF80 produjo la pieza en solo 2,8 minutos, frente a los 4,5 minutos que tardó la herramienta de la competencia, lo que mejoró la productividad global en un 60 %. La vida útil de la herramienta mejoró en un 67 %, con 15 componentes fabricados con un juego de filos de la CoroMill® MF80, frente a los nueve componentes con la herramienta de la competencia.

Como solución especializada, la CoroMill® MF80 está diseñada para el fresado en escuadra de casi 90 grados en aplicaciones ISO P y K, con lo que está lista para captar una parte significativa del mercado de fresado de automoción. En el futuro, en lugar de diversificar la línea de productos, Sandvik Coromant seguirá centrándose en perfeccionar y optimizar esta herramienta para su mercado objetivo.